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【発明の名称】 移動冷凍ユニット
【発明者】 【氏名】デービッド ビイ ジーグラー

【氏名】バーリン ワース

【氏名】フィリップ アール ボウデウィンズ

【氏名】タ ヤング
【要約】 【課題】蒸発器に流入する前に埃、ゴミ、破片等を空気流から濾過するフィルターを備えた輸送冷凍ユニット用空気戻しバルクヘッドを提供する。

【解決手段】空気は、空調空間から入口パネル２０を通ってバルクヘッドに流入し、フィルター３０を通過して、バルクヘッドの空気出口２５から冷凍ユニット５２の空気入口に入る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 空調空間を画定する複数の壁を有する容器と、容器に結合され、空気入口を有する冷凍手段と、複数の壁のうち少なくとも１つの壁に固定され、空気入口と流体連通関係にある空気流路を画定する空気戻しバルクヘッドと、空気流路に設けたフィルターとより成り、空気は、空調空間からバルクヘッドに流入し、フィルターを通って空気入口に入る移動冷凍ユニット。
【請求項２】 複数の壁のうちの１つに固定され、バルクヘッド内でフィルターを支持する少なくとも１つのブラケットを備えた請求項１の移動冷凍ユニット。
【請求項３】 バルクヘッドは、下部と、下部に関して運動可能な上部とを有する請求項１の移動冷凍ユニット。
【請求項４】 フィルターは、バルクヘッドの上部を下部に関して枢動するとバルクヘッドから取り外すことができる請求項３の移動冷凍ユニット。
【請求項５】 熱交換器のハウジングが、車両の壁から空調空間内にある距離突出しており、バルクヘッドは、熱交換器のハウジングと当接する上部フラップを備えている請求項１の移動冷凍ユニット。
【請求項６】 上部フラップは、バルクヘッドの残りの部分に関して運動可能である請求項５の移動冷凍ユニット。
【請求項７】 上部フラップは複数の段部を有する請求項５の移動冷凍ユニット。
【請求項８】 空調空間の壁に取付けるように構成された空気戻しバルクヘッドであって、空気流路を画定するバルクヘッド本体と、空気流路に設けられたフィルターとより成り、空気は、空調空間からバルクヘッドに流入した後、フィルターを通る空気戻しバルクヘッド。
【請求項９】 空調空間の壁に固定され、バルクヘッド内でフィルターを支持する少なくとも１つのブラケットを備えた請求項８の空気戻しバルクヘッド。
【請求項１０】 バルクヘッドは、下部と、下部に関して運動可能な上部とを有する請求項８の空気戻しバルクヘッド。
【請求項１１】 フィルターは、バルクヘッドの上部を下部に関して枢動するとバルクヘッドから取り外すことができる請求項１０の空気戻しバルクヘッド。
【請求項１２】 熱交換器のハウジングが、車両の壁から空調空間内にある距離突出しており、バルクヘッドは、熱交換器のハウジングと当接する上部フラップを備えている請求項８の空気戻しバルクヘッド。
【請求項１３】 上部フラップは、バルクヘッドの残りの部分に関して運動可能である請求項１２の空気戻しバルクヘッド。
【請求項１４】 上部フラップは複数の段部を有する請求項１２の空気戻しバルクヘッド。
【請求項１５】 複数の壁により画定され、熱交換器を有する空調空間における空気処理方法であって、空調空間と流体連通関係にある空気入口、及び空気入口と流体連通関係にあるフィルターを有する空気戻しバルクヘッドを設け、空調空間から空気入口へ空気の流れを誘導し、空気をフィルターを通過させ、空気を熱交換器を通過させ、空気を空調空間へ戻すステップより成る空気処理方法。
【請求項１６】 フィルターを取り外して交換するステップを含む請求項１５の方法。
【請求項１７】 フィルターを取り外すステップは、バルクヘッドの上部を枢動させてフィルターにアクセスする方法を含む請求項１５の方法。
【請求項１８】 バルクヘッドの上部を枢動させるステップは、バルクヘッドの下部を壁に実質的に固定した状態に維持するステップを含む請求項１７の方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の分野】本発明は、一般的に、密閉空間の冷却または加熱用の冷凍システムに関し、さらに詳細には、輸送車両の密封空間へ冷却空気または加熱空気を送り込むバルクヘッドに関する。
【０００２】
【発明の背景】本明細書に記載したタイプの空気戻しバルクヘッドは、車両の空調空間を介する空気流路を提供すると共に冷凍装置を損傷されないように保護するものである。車両の空調空間からの空気は、入口を経てバルクヘッドに流入し、冷凍システムへ送り込まれて、加熱または冷却された後、空調空間へ戻される。
【０００３】
【発明の概要】床の上に溜まるごみや破片は、バルクヘッドに吸い込まれて、冷凍システムを汚染する可能性がある。冷凍システムに流入するゴミや破片が蒸発器内に堆積すると、空気の流量が実質的に減少してしまうことになる。冷凍システムの中には、空気流がブロックされると氷の仕業と解釈して解凍モードに切り換えるものがあるが、これでは破片を有効に除去できない。手で掃除をするまで、システムは低効率で動作するか、解凍モードに切り換り、その後警報を発生させて運転を停止する。
【０００４】本発明の空気戻しバルクヘッドは、トラックトレーラーのような空調空間を画定する複数の壁を有する。冷凍システムは、蒸発器へ低温の冷媒または加熱された冷媒を供給する。蒸発器は、冷媒流路と、空調空間からの空気が流れる空気流路とを有する。かくして、蒸発器は冷媒により空気を冷却または加熱し、この空気は空調空間へ流入して内部の物品を加熱または冷却する。
【０００５】空気戻しバルクヘッドは、空調空間を画定する壁の１つに固着され、蒸発器の空気流路の入口を実質的にカバーする。バルクヘッドは、内部のフィルターに容易にアクセスできるようにするためのヒンジ付きカバーを有する。さらに、バルクヘッドは、空気入口及び空気出口を備えている。冷凍システムが作動されると、空調空間の空気が空気入口へ吸い込まれ、フィルターを通って蒸発器の空気流路へ流れ込む。蒸発器により冷却されると、この空気は、空気出口を通って空調空間へ再び流入する。
【０００６】本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び図面を検討すれば当業者にとって明らかになるであろう。
【０００７】
【好ましい実施例の説明】図２は、本発明の空気戻しバルクヘッド５が壁７に固着された様子を示す正面図である。空気戻しバルクヘッド５は、上部パネル１０、前部パネル１５、入口パネル２０、空気出口２５（図３を参照）及びフィルター３０を有する。図２はまた、典型的な冷凍システムに付随する蒸発器３５を示す。本発明の好ましい実施例は、図１に示すような移動トラックトレーラー４０の内部の空気を調和する。トラックトレーラー４０は、空調空間４２を画定する複数の壁を有する。
【０００８】冷凍システムは通常、圧縮機、凝縮器、貯溜器及び複数のファンを備えている。典型的な冷凍システムはさらに、図２に示すような蒸発器３５を必要とする。クライオジェン冷凍システムではこれらのコンポーネントのうちの多くは不要であるが、熱交換器を構成する蒸発器は依然として必要である。本発明は、クライオジェン冷凍システムとの高い適応性を有する。しかしながら、説明を簡単にするために，蒸気圧縮冷凍システムについて説明する。当業者は、実際に使用する冷凍サイクルは本発明の実施にとってほとんど重要でないことがわかるであろう。本発明は、蒸発器または他のタイプの熱交換器へゴミや破片が流入するのを阻止するものである。本明細書において、用語「蒸発器」と「熱交換器」とは互換性がある。蒸発器は任意適当な熱交換器を、また熱交換器は任意適当な蒸発器を含む必要がある。
【０００９】標準冷凍サイクルにおいて、圧縮機により圧縮された冷媒は、凝縮器を通過する際、冷却され凝縮する。凝縮した冷媒は膨張弁を通り、そこで気化されて冷たく成る。冷媒はその後、蒸発器３５を流れて高温流体を冷却する。そして、冷媒は圧縮機へ戻される。１個またはそれ以上の蒸発器ファン（図示せず）は、高温の空気を空調空間から蒸発器３５へ吸引する。高温の空気流４５は空気戻しバルクヘッド５へ流入し、蒸発器を通過した後、空調空間４２へ戻される。
【００１０】空気戻しバルクヘッドの主要な目的は、トレーラーの底部からの冷凍システムによる空気の吸引を助けることである。さらに、本明細書に述べるタイプの空気戻しバルクヘッド５は、トレーラーの前部及び冷凍装置を損傷から保護する。空気戻しバルクヘッド５がないと、移動する積荷５０が輸送中にトレーラーの前壁及び冷凍ユニット５２に突接することがある。バルクヘッド５は、冷凍ユニット５２を保護し、またトレーラー４０の前壁に沿って蒸発器３５へ流入する戻り空気の通路を確保する。
【００１１】図２に示すタイプの空気戻しバルクヘッド５は、高密度ポリエステルにより１つの連続した部材として製造されるのが一般的である。バルクヘッド５は、上部パネル１０、及びトレーラー４０の壁から離隔した前部パネル１５を有する。上部パネル１０に連結された上部フラップ５５と、上部パネル１０及び前部パネル１５にそれぞれ連結された一対の側部パネル６０とは、上部パネル１０及び前部パネル１５からトラック４０の後部の方へ延びる。側部パネル６０はそれぞれ、側部取付けパネル６５に固着される。前部パネル１５に連結された入口パネル２０は、前部パネル１５の下方に延びてバルクヘッド５への入口を形成する。底部取付けパネル６７は、バルクヘッド５の最低点で入口パネル２０に固着されている。上述した特徴部分と共二、他の一体的成形部分は、スタンドオフ７０、段付きヒンジ７５及び幾つかのパレットストップ８０を有する。
【００１２】バルクヘッド５の前部パネル１５はほぼ矩形であり、完成状態のバルクヘッド５の前部の大部分を占める。スタンドオフ７０は、バルクヘッド５の前部パネル１５の一部となるように成型されたものである。上部パネル１０は、ヒンジ７５により前部パネル１５に固着されている。上部パネル１０は、４個の端縁部、底端縁部７６、頂端縁部７７及び２つの側端縁部７８を有する。底端縁部７６は、ヒンジ７５に固着され、それと同じ長さである。頂端縁部７７により、上部パネル１０が上部フラップ５５に固着される。上部フラップ５５のサイズは、幅が冷凍ユニット５２の幅にほぼ等しいように選択される。図２に示すように、冷凍ユニットの幅は前部パネル１５の幅より小さい。従って、上部パネル１０の頂端縁部７７は底端縁部７６より短い。上部パネル１０の２つの側端縁部７８は弓状であるため、大きな底端縁部７６を短い頂端縁部７７に連結できる。２つ側部パネル６０は、入口パネル２０からバルクヘッド５の全長に亘り前部パネル１５及び上部パネル１０に沿ってその両側を延びる。各側部パネル６０は、上部パネル１０の側端縁部７８の曲線に追従し、頂端縁部７７の終端点で終端する。このため、側部パネル６０及び上部パネル１０は、冷凍ユニット５２を受容する大きさの開口を画定する。開口の幅は、冷凍ユニット５２の幅にほぼ等しい。さらに、上部フラップ５５は撓曲連結部８２の周りで撓曲可能であるため、図４及び６に示すように、冷凍ユニット５２の表面と接触する。
【００１３】図５に最もわかりやすく示すように、バルクヘッド５は、取付けパネル６５を貫通する複数の締め具８５によりトレーラー４０に固着されている。側部取付けパネル６５及び底部取付けパネル６７は、トレーラー４０に同一平面で取付けられ、それらの間を密封する。バルクヘッド５をトレーラーの壁７に固着するための適当な締め具８５として、ねじ、ボルトまたはスタッドがある。さらに、密封性を改善する必要があれば、トレーラーの壁７とバルクヘッド５との間にガスケット（図示せず）を用いることができる。しかしながら、本発明は、ガスケットがあってもなくても正しく機能する。
【００１４】図２お及び３を参照して、バルクヘッド５の底部近くに位置する入口パネル２０は、戻り空気がバルクヘッド５へ流入できるようにする。空気は、入口パネル２０に設けた複数の細長い開口９０により該パネルを通過できる。入口パネル２０は、底部取付けパネル６７に当接するまで下方そして前方（トレ−ラーの壁の方）へ傾斜している。細長い開口９０について図示説明したが、十分な空気がバルクヘッド５内に流入できる限り開口９０の形状は任意でよい。
【００１５】入口パネル２０にはいくつかの丸い突起またはパレットストップ８０がある。パレットストップ８０は、トレ−ラーの壁から離隔してバルクヘッド５の残りの部分をわずかに超えた所まで延びる。パレットストップ８０は、バンパーとして作用しげ、パレットまたは積荷５０がバルクヘッド５の残りの部分に突き当たらないように、またその内部にめり込まないようにする。パレットストップ８０は、頂面が少し平坦なドーム形部分であるのが好ましい。断面が丸いため、コーナーが尖っておれば生じるであろう応力増加部がなくなり、製造プロセスが簡単になる。丸い断面について説明したが、パレットストップ８０として他の形状（例えば、卵形）も本発明の作用効果を損なうことなく機能する。トレ−ラーの壁７０またはバルクヘッド５に固着させた別個の部材を、パレットストップ８０として用いてもよい。
【００１６】前部パネル１５内には、幾つかのスタンドオフ７０が形成されている。図示のスタンドオフ７０は、前部パネル１５からトレ−ラーの壁の方へ延びる卵形または円形の突出部である。スタンドオフ７０は、前部パネル１５をトレ−ラーの壁から離隔した平面で支持するため、バルクヘッド５内のわずかに低い空気圧によりつぶれることなく、前部パネル１５を薄い可撓性の部材として製造することができる。再び、製造上の利点により、尖ったコーナーのない丸いものが好ましい。しかしながら、任意の形状の突出部（例えば、円形）がスタンドオフ７０として機能する。実際、バルクヘッド５とトレ−ラーの壁７との間に配置され、トレ−ラーの壁７を貫通する別個の部材を、スタンドオフ７０として適切に機能させることができる。
【００１７】上部パネル１０は、段付きヒンジ７５により前部パネル１５に取付けられている。段付きヒンジ７５は、上部パネル１０を前部パネル１５の平面から枢動可能にする断面が蛇状の部材である。ヒンジに応力がかからない位置では、上部パネル１０と前部パネル１５とはほぼ同一平面上にある。上部パネル１０は、ヒンジ７０の周りで枢動可能であるためには、前部パネル１５とは別体でなければならず、また一対の側部パネル６０はヒンジ７５で分離されていなければならない。この運動を容易にするため、ヒンジ７５の両側には側部パネル６０及び側部取付けパネル６５に２つの切断部９５が形成されている。図４に示すように、これらの切断部９５は、前部パネル１５の平面とほぼ垂直な平面内にあり、ヒンジの枢軸を貫通する。これらの切断部９５は、上部パネル１５を前部パネル１５から自由にするため、上部パネル１５と上部フラップ５５とは枢動可能である。上部パネル１５を図６の破線の開位置に枢動させると、空気戻しバルクヘッドの内部へ容易にアクセスできる。通常の操作では、上部パネル１０に連結された取付けパネル６５は、壁７に剛性的に固着されているため、上部パネル１０は運動できない。運動できるようにするためには、取付け手段（例えば、締め具８５）を切断部９５より上方の全ての場所で取り外すか、またはゆるめる必要がある。例えば、工具なしで手により取り外し可能な４分の１回転締め具でもよい。上部パネル１０及び上部フラップ５５は、切断部９５の上方の側部パネル６０及び取付けパネル６５の部分と共に、ヒンジ７５を中心として回転可能である。
【００１８】図３−４及び６−８に最もわかりやすく示す上部フラップ５５は、静止位置でバルクヘッド５の空気出口２５を部分的に覆い、撓曲位置で冷凍ユニット５２の表面に当接する可撓性材料の部材である。図４及び７に最もわかりやすく示す撓曲連結部８２は、上部フラップ５５を上部パネル１０に連結する。撓曲連結部８２は、上部フラップ５５が静止位置と撓曲位置との間で移動しても上部フラップまたは上部パネル１０が損傷しないような形状である。図７を参照して、上部フラップ５５は、撓曲連結部８２に加えて幾つかの段部を有する。段部は上部フラップ５５の弾性を増加させるため、図６に示すように、フラップは冷凍ユニット５２に整合するように撓曲可能である。
【００１９】図８に示す上部フラップの別の実施例では、フラップ１５５の材料の厚みは、上部パネル１０の材料の厚みに比べると小さい。材料の厚みを減少すると、上部フラップ１５５の弾性が有意に増加し、冷凍ユニット５２との接触性が改善される。薄い材料と段部とを用いて上部フラップ１５５の弾性を増加させることにより、上部フラップ１５５を種々の厚さの冷凍ユニット５２と接触し整合させることができる。上部フラップ１５５は、使用される冷凍ユニット５２の厚みに応じた量だけ後方に反る。例えば、薄い冷凍ユニット５２では、上部フラップ１５５の後方への反りは小さいが、厚い冷凍ユニット５２では、必要な後方への反りが有意に増加する。弾性を改善するために材料の厚さを減少するだけでなく、段部の段数を増加させると弾性がさらに増加するが、これは本発明により企図されたものである。
【００２０】入口パネル２０がトレ−ラーの床に近い所にあるため、埃、ゴミまたは他の破片が空気戻しバルクヘッド５に吸い込まれ易く、蒸発器３５を介する空気流路４５を塞ぐ可能性がある。蒸発器３５が詰まるのを防止するため、空気戻しバルクヘッド５の中には、空気入口１０にスクリーン（図示せず）を用いるものがある。スクリーンは通常、大きなメッシュを有するため、比較的大きな物体だけを止めることができる。しかしながら、小さい物体の流入により蒸発器３５が詰まって、効率が減少し、空調システムが解凍サイクルを始動させるか、冷却ユニットの運転を停止させる可能性がある。
【００２１】蒸発器３５の清浄性を改善するため、本発明は、入口パネル２０とバルクヘッドの空気出口２５との間にフィルター３５を使用する。フィルター３５は、小さな粒子を捕捉でき、蒸発器３５が詰まるのを防止できる。さらに、フィルター３０は交換が容易であり、蒸発器３５を手で掃除するコストに比べればコストが小さい。
【００２２】図３及び６に最もわかりやすく示すように、バルクヘッド５内を流れる空気４５は、バルクヘッド５の最低部分で入口パネル２０に流入する。空気は、前部パネル１５の背後において、フィルター３０の下面を通過する。フィルター３０は、バルクヘッド５の全長に亘って延び、またバルクヘッドの内面からトレ−ラーの壁７へ延びるように装着されている。従って、空気は、蒸発器３５に流入する前にフィルター３０を通過しなければならない。フィルター３０の下部に流入した空気がフィルター３０を通過する際、細かい粒子、埃、ゴミ及び破片が除去される。空気はその後、蒸発器３５に入る。
【００２３】上部フラップ５５は、蒸発器３５の前部の一部と接触しているため、空気が蒸発器３５の前を通って直接、バルクヘッドの空気出口２５へ流れるのを防止する。上部フラップ５５と蒸発器３５との間に空気漏れのない接触状態が得られるほど十分に、蒸発器３５がトレ−ラー４０内に延びていない場合があるが、この場合は、上部パネル１０または上部フラップ５５と、蒸発器３５との間に充填材料（図示せず）を配置して、バルクヘッド５と蒸発器３５との間に必要な密封を施すことができる。
【００２４】上述した構成によると、フィルターの点検及び交換の容易性を含む幾つかの利点が得られる。ヒンジ付きの上部パネル１０は、開位置で、蒸発器３５だけでなくフィルター３０の少なくとも一部を露出させるため、フィルターの点検及び交換をバルクヘッド５を取り外さずに行うことができる。さらに、フィルターの位置により、入口パネル２０からバルクヘッド５に流入する空気は、蒸発器３５に流入する前に確実に濾過される。上述の構成のもう１つの利点は、空気の処理を濾過の際に行えることである。例えば、フィルター３０を抗カビまたは抗菌物質で処理すると、濾過の際、これらの物質により空気をさらに浄化される。
【００２５】好ましい実施例において、フィルター３０は、一連のＬ字形ブラケット１０５により支持されている。ブラケット１０５は、溶接、ボルト止め、ねじ止めまたは接着剤などを含む任意公知の手段により車両の壁に固着される。フィルター３０は、Ｌ字形ブラケット１０５上に置かれる。別の実施例において、フィルター３０は、空気戻しバルクヘッド５と車両の壁との間において支持される。バルクヘッドの最上方のスタンドオフ７０または他の構造部分を、フィルター３０の支持に使用することができる。
【００２６】多種多様なフィルター媒体が市販されているが、本発明においても成功裏に用いることができる。例えば、Blue Dacron, Pink DacronまたはWhile Dacronはフィルター媒体として機能する。好ましい実施例では、「豚の毛」のような天然繊維のフィルター媒体が用いられる。天然繊維は、合成繊維と比べて安価である点を含む種々の利点を有する。さらに、天然繊維は凍結の可能性が低い。
【００２７】フィルター媒体として、湿気で損傷しない媒体を選択しなければならない。解凍プロセス時、蒸発器３５の水がフィルター３０に流入する可能性がある。さらに、被冷却空間が空調空間４２の外側では普通の高温多湿の環境に曝されると、凝縮液が内部コンポーネント上に形成されることがある。湿分がフィルター３０内に流入し、フィルター媒体が水による損傷に強くなければ損傷を受ける可能性がある。最後に、トラックトレ−ラー４０は、積荷を運ぶ毎に水で清掃することが多い。清掃時、この水は、入口パネル２０に近接しているフィルター３０に流入し易い。従って、水による損傷を受けないフィルター３０を用いることが望ましい。
【００２８】本発明を特定の実施例につき図示説明したが、本発明の意図する範囲から逸脱することなしに、他の種々の変形例及び設計変更が当業者にとって明らかであろう。従って、本発明は、頭書の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【出願人】 【識別番号】５９１０１４８２４
【氏名又は名称】サーモ キング コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥＲＭＯ ＫＩＮＧ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【出願日】 平成１４年１１月８日（２００２．１１．８）
【代理人】 【識別番号】１０００８８４５４
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 紘一郎
【公開番号】 特開２００３−１４６０７０（Ｐ２００３−１４６０７０Ａ）
【公開日】 平成１５年５月２１日（２００３．５．２１）
【出願番号】 特願２００２−３２４８１０（Ｐ２００２−３２４８１０）